2μm附近高功率宽调谐掺Tm光纤MOPA放大器研究

"高功率、宽调谐掺Tm光纤主振荡功率放大器的研究着重于开发2微米波段的可调谐激光器，这种激光器在光通信、激光雷达和环境监测等多个领域具有广泛应用。文章介绍了利用主振荡功率放大(MOPA)结构的掺Tm光纤放大器实验，通过Littrow衍射的闪耀光栅实现激光器的外腔反馈和波长选择，从而得到超过160纳米调谐范围(1921~2084纳米)的低功率激光输出。为了提升激光器的输出功率，通过MOPA进行一级放大，成功实现了高功率、宽调谐的激光输出，调谐范围超过140纳米(1936~2081纳米)，并且在100纳米以上的波长区间(1962~2066纳米)保持超过54瓦的输出功率。在1981纳米的中心波长处，获得了77.4瓦的高功率输出，斜率效率达到34.4%。" 这篇摘要涉及的关键知识点包括： 1. **掺Tm光纤激光器**：这种激光器工作在2微米波段，由掺杂了铥(Tm)的光纤构成，适合在多个科技领域使用，如光通信和环境监测。 2. **主振荡功率放大(MOPA)**：这是一种激光器架构，由主振荡器和功率放大器两部分组成。主振荡器产生初始低功率激光，然后通过功率放大器将其增强到高功率。 3. **Littrow衍射**：是利用闪耀光栅的一种衍射现象，可以为激光器提供外腔反馈和精确的波长选择，使得激光器能够在宽范围内调谐。 4. **调谐范围**：实验中实现的调谐范围超过了160纳米，表明激光器可以灵活地改变输出波长，适应不同的应用需求。 5. **高功率输出**：通过MOPA的一级放大，激光器能够输出超过54瓦的功率，最高达到77.4瓦，这在激光技术中是相当高的水平。 6. **斜率效率**：77.4瓦的输出功率对应34.4%的斜率效率，表示激光器将输入能量转化为激光输出的有效程度，是衡量激光器性能的重要指标。 7. **应用领域**：高功率、宽调谐的掺Tm光纤激光器适用于光通信、激光雷达和环境监测，这些领域对激光的功率稳定性和波长调谐能力有严格要求。 这些知识点展示了在光纤激光器领域中，如何通过技术创新和优化设计来实现高性能的激光输出，对于理解和研究相关领域的技术发展具有重要意义。